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2015 年度 実績報告書

ゲノムエディティングを駆使した遺伝子発現調節法の開発と昆虫制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25292202
研究機関独立行政法人農業生物資源研究所

研究代表者

瀬筒 秀樹  国立研究開発法人農業生物資源研究所, 遺伝子組換えカイコ研究開発ユニット, ユニット長 (70342805)

研究分担者 新美 輝幸  基礎生物学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (00293712)
河本 夏雄  国立研究開発法人農業生物資源研究所, 遺伝子組換えカイコ研究開発ユニット, 主任研究員 (30355747)
冨田 秀一郎  国立研究開発法人農業生物資源研究所, 遺伝子組換えカイコ研究開発ユニット, 主任研究員 (30360457)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードトランスジェニック昆虫 / 昆虫ゲノム編集 / 昆虫制御 / 昆虫遺伝子機能解析
研究実績の概要

昆虫における遺伝子機能解析の加速化と昆虫制御への応用を目指し、主要昆虫目(チョウ目、ハエ目、ハチ目、コウチュウ目)で我々が確立済の遺伝子組換え技術を活用し、転写活性因子様ヌクレアーゼ(TALEN)や新たに開発されたCRISPR/Cas9系等によるゲノムエディティングを先駆けてルーティン化して組み合わせることによって、各昆虫目に利用可能なツールの開発と遺伝子機能解析を行うことを目的とし、今年度は、前年度までに得られた成果を基にして、昆虫制御への応用をめざし、これまでに確認した発生や生殖等に関わる遺伝子のノックアウトに用いたTALEN等を応答配列に連結した場合に、コンディショナルTALENまたはコンディショナルCRISPR/Cas9系を誘発できるかどうかを検討開始した。また、任意の遺伝子を発現様式のわかったプロモーターに制御させるために、ドナー遺伝子に部位特異的組換えの認識配列を組み込んだ発現制御カセットベクターの作出を開始した。
さらに、カイコでは、特定の遺伝子等を標的とするCRISPR/Cas9のRNAを導入した個体やその後代で、標的遺伝子に生じた変化を確認し、効率の比較を行うとともに、これまでにノックアウト法を検討した休眠・脱皮・変態・色素合成等に関する遺伝子の解析結果に関して論文発表を行った。また、コウチュウ目昆虫に有効な汎用的な可視マーカーの開発と、ナミテントウにおける生殖細胞特異的マーカーの探索と生殖細胞でゲノム編集を行う形質転換体の作出を試みるとともに、カブラハバチとナミテントウTALENsを用いたノックアウト法の確立に関して論文発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Knockout of a transgene by transcription activator-like effector nucleases (TALENs) in the sawfly, Athalia rosae (Hymenoptera) and the ladybird beetle, Harmonia axyridis (Coleoptera)2016

    • 著者名/発表者名
      Hatakeyama M, Yatomi J, Sumitani M, Takasu Y, Sekiné K, Niimi T, Sezutsu H
    • 雑誌名

      Insect Molecular Biology

      巻: 25(1) ページ: 24-31

    • DOI

      10.1111/imb.12195

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Positional cloning of a Bombyx pink eyed white egg locus reveals the major role of cardinal in ommochrome synthesis2016

    • 著者名/発表者名
      Osanai-Futahashi M, Tatematsu KI, Futahashi R, Narukawa J, Takasu Y, Kayukawa T, Shinoda T, Ishige T, Yajima S, Tamura T, Yamamoto K, Sezutsu H
    • 雑誌名

      Heredity

      巻: 116(2) ページ: 135-145

    • DOI

      10.1038/hdy.2015.74

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Disruption of diapause induction by TALEN-based gene mutagenesis in relation to a unique neuropeptide signaling pathway in Bombyx2015

    • 著者名/発表者名
      Shiomi K, Takasu Y, Kunii M, Tsuchiya R, Mukaida M, Kobayashi M, Sezutsu H, Ichida (Takahama) M, Mizoguchi A
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 ページ: 15566

    • DOI

      10.1038/srep15566

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Knockout silkworms reveal a dispensable role for juvenile hormones in holometabolous life cycle2015

    • 著者名/発表者名
      Daimon T, Uchibori M, Nakao H, Sezutsu H, Shinoda T
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 112(31) ページ: E4226-4235

    • DOI

      10.1073/pnas.1506645112

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Targeted disruption of a single sex pheromone receptor gene completely abolishes in vivo pheromone response in the silkmoth2015

    • 著者名/発表者名
      Sakurai T, Mitsuno H, Mikami A, Uchino K, Tabuchi M, Zhang F, Sezutsu H, Kanzaki R
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 5 ページ: 11001

    • DOI

      10.1038/srep11001

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 新しい昆虫産業を創る!- カイコにおける次世代ゲノム改変技術の開発と異分野融合-2015

    • 著者名/発表者名
      瀬筒秀樹
    • 雑誌名

      日本農学会編 シリーズ21世紀の農学「ここまで進んだ!飛躍する農学」

      巻: 2015 ページ: 19-38

  • [学会発表] 昆虫病原糸状菌Beauveria brongniartiiに対するカイコの抵抗性遺伝子の同定2016

    • 著者名/発表者名
      和田早苗、宮本和久、山本公子、高須陽子、飯塚哲也、内野恵郎、瀬筒秀樹、田中博光、国見裕久
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [学会発表] 最新の分子遺伝学的手法を使った殺虫剤抵抗性機構解明の試み2016

    • 著者名/発表者名
      神村学、高須陽子、和田早苗、瀬筒秀樹、黒川竜紀、森泰生
    • 学会等名
      日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-29
  • [学会発表] カイコの幼虫・蛹・成虫形質発現を支配する鍵遺伝子のモザイク解析2016

    • 著者名/発表者名
      大門高明、浅野(内堀)美和、瀬筒秀樹、篠田徹郎
    • 学会等名
      平成28年度蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2016-03-17 – 2016-03-18
  • [学会発表] カイコにおけるコラゾニンおよびその受容体遺伝子のノックアウトが休眠性に及ぼす影響の調査2015

    • 著者名/発表者名
      渡井拓人、田中まみ、田中佑磨、土屋良磨、高須陽子、瀬筒秀樹、塩見邦博
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部第71回・東海支部第67回研究発表会
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2015-12-04 – 2015-12-05
  • [学会発表] 新たなカイコ産業の創出に向けて2015

    • 著者名/発表者名
      瀬筒秀樹
    • 学会等名
      アグリビジネス創出フェア
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2015-11-20 – 2015-11-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 遺伝子組換えカイコについて - 昆虫利用の新展開 -2015

    • 著者名/発表者名
      瀬筒秀樹
    • 学会等名
      NIASオープンカレッジ
    • 発表場所
      つくばサイエンス・インフォメーションセンター
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 一本鎖DNAドナーを用いたカイコ遺伝子の改変2015

    • 著者名/発表者名
      高須陽子、田村俊樹、小林功、張薔、内野恵郎、瀬筒秀樹
    • 学会等名
      日本蚕糸学会第85回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [学会発表] PITCh(ピッチ)法を利用したカイコにおける簡便かつ効率的な遺伝子ノックイン2015

    • 著者名/発表者名
      坪田拓也、内野恵郎、高須陽子、中出翔太、坂根祐人、久米悟士、坂本尚昭、小原政信、大門高明、山本卓、佐久間哲史、鈴木賢一、瀬筒秀樹
    • 学会等名
      日本蚕糸学会第85回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-26 – 2015-09-27
  • [学会発表] ノックアウトカイコを用いた幼若ホルモンの機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      篠田徹郎、内堀美和、瀬筒秀樹、大門高明
    • 学会等名
      昆虫ポストゲノム研究会
    • 発表場所
      昆虫ポストゲノム研究会
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-19

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公開日: 2017-01-06  

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